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苗木行业动态

无人AI种植是未来发展方向

来源:花卉报2020-07-21 09:08768

当前,新一代信息技术的创新发展,为传统农业带来了新的契机。同时,以大数据、AI、物联网、机器人等技术应用为代表的智慧园艺,正在全世界范围内兴起并蓬勃发展,在使用更少资源和人工的条件下,创造了更高的产量和更优的品质。

近日,在第十届北京(通州)国际都市农业科技节第17期云讲堂上,豪根道(北京)农业技术有限公司客户关系总监赵雪结合无人AI种植大赛,分享了大数据等信息技术在设施园艺产业方面的发展与应用。

无人AI种植大赛

6月8日,由荷兰瓦赫宁根大学与腾讯公司主办的第二届无人AI种植大赛在荷兰顺利结束,由豪根道、VanderHoeven、TUDelft与KeyGene组成的AuTomatoes代表队以满分成绩获得冠军。

大赛很好地展现了在大数据和智能系统下的无人种植状态。据赵雪介绍,在6个月的比赛时间里,选手们通过远程操控和AI策略(ICT、模型、机器学习算法等),在不进入温室的前提下,种植樱桃番茄。

决赛是由最终的5强队伍与有20年种植经验的人类专家竞争,赛方提供环控系统与必要传感器,选手自选额外传感器。大赛采用了豪根道的iSii环控计算机系统基本环境功能传感器,允许代表队第一天进入安放设备,之后不允许进入温室,全部由LetsGrow平台,经由AI算法,对整个温室进行环控执行,种植策略反馈等。

决赛评定的标准及所占比例分为净利润(50%)、环境友好(20%)和AI策略(30%)。通过几组数据和效果的对比,无人AI种植的能源利用率远高于人类种植者。

无人AI种植少不了“黑科技”的加持。赵雪分享了几款黑科技产品,如Thermoview(热成像仪),可以根据温室内不同空间的温度分布,解读植物的状态。

数据能为我们做什么?

有人说过,数据是掌控日常工作的利器,处于互联网时代的我们在众多领域都已离不开数据。

大数据能为温室做什么?基础作用是记录温室各种参数、作物生长状况、产量预测等,可为生产商调配人工提供依据,也可为销售系统提供参考信息,对制定生产计划起着重要的参考作用。

大数据可以支撑预测算法,建立预测模型,预测管理病虫害,及时做出调整,还可结合能源需求及市场价格,预测管理能源。

赵雪在直播中多次提到的LetsGrow平台,也是比赛中用到的数据处理平台。LetsGrow建立已有20年,广泛用于生产种植及科研项目等。

“以生产端统计,在荷兰大约98%的番茄种植者与95%以上的玫瑰种植者都采用LetsGrow系统。”赵雪说。人们对数据种植意识的不断提高,加快了LetsGrow的国际化进程。

评定一个温室优劣的标准体现在作物质量上。LetsGrow可从环控系统、传感器中采集数据,也可通过APP手动输入作物以及病虫害数据,并实时上传到平台,将作物分组,形成规范详细的综合数据,帮助生产者进行更好管理,提高作物品质。

赵雪强调,LetsGrow已取得ISO27001信息安全体系认证,是园艺行业唯一取得此认证的平台。所有用户的数据都储存在微软云(Azure)中,对数据的所有处理都是在客户同意的情况下进行的,不需担心数据泄露问题。

赵雪还提到了“PlantEmpowerment”理论,出自一本环控宝典《植物赋能》。书中讲述了以平衡理念进行种植,倡导维持好植物与温室间的各种平衡。

2018年李克强总理访问荷兰时,接见了10家具有创新精神企业的CEO,豪根道集团CEO高彦平(MartinvanGogh)将《植物赋能》送给总理。

随着人们对设施园艺的愈发关注,阿里、腾讯、京东等越来越多的企业进入智慧农业领域,这不仅需要园艺种植的专业知识,还需要整合物理学、植物生理学、数据模型、IT等知识。

赵雪表示,在种植过程中,没有一定的金科玉律,没有最适合的温度,只有最匹配的范围。结合科学的植物生理学知识和数据分析,对数据进行专业解读,会得到更好的回馈。无论何种规模的项目,数据都是从业者从经验中学习和进步的钥匙。

打造智慧园艺项目

“对于种植者而言,与数据平台能够实时交互的种植管理系统,才是理想的智慧园艺项目。”赵雪说。

作物监测系统向中央数据平台发送关于植物水分、能源和同化作用平衡相关的传感器数据,基于这些数据,中控系统代替人类种植者,按照优化作物生长的方式进行决策,控制温室的运行。这一场景的实现,得益于人工智能技术。

人工智能技术也将成为农业机器人发展的重要推动者。赵雪通过视频展示了番茄色度识别仪(Plantalyzer)在温室内的工作,通过双目视觉摄像头巡视番茄,记录数量,同时抓取图片进行分级,上传系统可直接计算出病虫害的种类和相关数据。此外,她还展示了Gearsensor,可检测花卉的花头数,识别果实、花朵开放度等。

“虽然无人运营温室在很大程度上提高了效率,降低了成本,但仍不可避免地存在诸多技术难点。”赵雪表示。园艺相关知识的教育背景与经验、传感器技术、温室基础设施以及数据的数量和质量等,都制约着无人种植技术的发展。普及AI种植存在很大难度,但也是未来的发展方向。

“尽管我国园艺行业整体设施水平不高,但是随着更多人开始重视数据,相信科技,特别是一些新生代农民的崛起,给园艺行业带来了勃勃生机。相信在国家政策的大力倡导下,以及国人的不断消化吸收与创新,我国的智慧园艺会慢慢走向正轨。”赵雪表示。

作为一家园艺界的IT公司,赵雪认为,数据是解读作物状态、分析生产运营的不二法门,从业者可以从基本的数据分析对比中找到问题的症结,解决并避免再次发生。

与此同时,随着科技领域的不断进步,赵雪建议,不应过分依赖信息技术,盲目冒进,而轻视园艺经验背景在实际种植中的作用。要去更多地关注植物,了解植物的需求和状态,严谨地在历史和经验中找寻自然规律,尊重专业人士的努力,遵循自然法则。

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Gearsensor在温室内可检测花卉的花头数,识别果实、花朵开放度等.

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